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固溶温度对2507双相不锈钢力学性能及耐蚀性的影响 谷国超, 李瑞芬, 辛振民, 相立新, 许文花, 吕宇鹏 金属热处理    2022, 47 (6): 1-6.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.06.001 摘要 （197）      PDF （3745KB）（346）    可视化    利用光学显微镜、扫描电镜、XRD、拉伸试验机和电化学综合测试仪等研究了不同固溶温度对2507超级双相不锈钢组织、力学性能和耐蚀性的影响。采用Thermo-Calc热力学软件计算了2507双相不锈钢的热力学平衡相图,并与测试结果进行了对比。研究结果表明,经1050 ℃及以上温度固溶后,σ相溶解;随着固溶温度的升高,铁素体相含量增加,奥氏体相含量降低,α/γ相体积分数比增加;1050~1100 ℃固溶30 min并水冷时,双相不锈钢具有较好的综合力学性能,屈服强度、抗拉强度和伸长率分别大于600 MPa、840 MPa和35%。1050 ℃固溶30 min时,双相钢可获得较好的耐蚀性能。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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冷作模具钢SKD11的热处理增韧技术 袁志钟, 王梦飞, 张伯承, 段旭斌, 李表敏, 杨海峰, 罗锐, 程晓农 金属热处理    2023, 48 (9): 1-7.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2023.09.001 摘要 （235）      PDF （5140KB）（289）    可视化    选用热轧和球化退火后的SKD11钢板,对其进行A-Q-A(Austempering-Quenching-Austempering)、Q-T-A(Quenching-Tempering-Austempering)两种复相热处理工艺以及Q-T(Quenching-Tempering)常规热处理工艺,研究不同热处理工艺对钢板微观组织、硬度和冲击吸收能量的影响。结果表明: A-Q-A和Q-T-A热处理试样的组织均为下贝氏体(LB)和马氏体(M)的复相组织,并且残留奥氏体(RA)的含量分别为13.2%和18.6%。经A-Q-A、Q-T-A和常规热处理Q-T后,试样的硬度分别为58.5、58.6和60.5 HRC,冲击吸收能量分别为31.3、27.6和15 J。复相处理的工艺实现了SKD11钢板优异的强韧性配合,为提升冷作模具钢的韧性进行了有益的探索。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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TC11钛合金热变形行为及微观组织演变 吕学春, 赵文革, 袁明荣, 李恒 金属热处理    2023, 48 (5): 279-282.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2023.05.044 摘要 （96）      PDF （2582KB）（240）    可视化    研究了TC11钛合金在高温下的变形行为以及显微组织变化。结果表明,在变形过程中,合金的流动应力随着变形温度的升高以及应变速率的降低而降低;同时合金的流动应力软化程度随着应变速率的升高而增加。通过真应变为0.6的热加工图分析可知,能量耗散率最高出现在940 ℃,0.001 s-1的条件下,达到0.71;塑性失稳区出现在920～930 ℃、0.9～10 s-1的变形工艺参数范围。TC11钛合金在热变形过程中,应变速率的增加、变形量的增加以及变形温度的升高都有利于促进α相的动态再结晶。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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固溶时效处理对ZL108铝合金冲击性能的影响 谭国寅 金属热处理    2023, 48 (5): 291-293.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2023.05.047 摘要 （46）      PDF （1272KB）（227）    可视化    采用光学显微镜、扫描电镜和冲击试验机研究了固溶时效处理后ZL108铝合金的冲击性能变化。结果表明,铸态组织主要由α固溶体和粗大的共晶硅组织及块状的初晶硅组成。经过固溶时效处理后析出相变得细小且分布均匀,形貌类似短棒状或者珊瑚状,能更好地钉扎位错,有助于材料冲击性能的提升。铸态试样中由元素不平衡分配导致产生了大量的难熔共晶硅和块状初晶硅。经固溶时效处理后析出相粒子在高温作用下不断破碎,大部分已重溶进入基体,残存的析出相粒子尺寸更为细小,能够更好地协调基体形变,将试样的冲击性能提升了6.6倍。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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热处理工艺模拟专用材料数据库的设计与实现 张伦凤, 王治涵, 赵俊渝, 安康, 徐骏, 顾剑锋 金属热处理    2023, 48 (9): 247-252.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2023.09.042 摘要 （72）      PDF （3415KB）（212）    可视化    材料参数是热处理工艺模拟中至关重要的数据支撑,但目前国内相关的材料数据库十分缺乏,少数现有数据库存在数据准确性低、完整性差、无法共享等问题,且仅通过化学成分区分材料,无法应对热处理工艺模拟对参数的需求。为此,设计出以化学成分与微观组织为主的数据结构体,自主开发了一款在线的专用材料数据库。该数据库针对热处理工艺模拟所需的材料参数特性,优化设计了数据存储结构。采用B/S架构设计实现了数据共享,同时提高了数据使用便捷性。另外,该数据库通过采用数据挖掘技术,引入了多元线性回归、贝叶斯线性回归、决策树和随机森林4种机器学习算法,建立了一种创新的数据提取机制。可通过对现有数据的应用分析确定有效的数据提取策略,进而获取当前所需的实际数据,初步解决了当前普遍存在的数据缺失问题,有力支撑了热处理工艺模拟的开展。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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稀土元素Ce与Y对JG4246A合金高温氧化行为的影响 陈崇林, 王均安, 余建波, 涂玉国, 张朦, 李梦丽 金属热处理    2023, 48 (5): 78-82.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2023.05.013 摘要 （59）      PDF （2724KB）（193）    可视化    在第二代高温合金JG4246A中分别添加不同含量的稀土元素Ce和Y,得到含0.012Ce(质量分数,%,下同)、0.017Ce、0.034Y、0.061Y四种合金铸锭,研究了在1100 ℃下Ce与Y对合金高温抗氧化性能的影响。采用X射线衍射仪(XRD)及扫描电镜(SEM)分析了氧化膜的物相组成以及氧化表面的形貌。结果表明,JG4246A合金在1100 ℃空气中恒温氧化过程中,添加稀土元素可以减少合金的氧化质量增加,氧化动力学符合抛物线规律;相对于稀土元素Y,Ce对减缓JG4246A合金的高温氧化速率的作用更显著;稀土元素的添加没有改变氧化膜的表面形貌,但是生成的尖晶石型氧化物使氧化膜更加致密,能够抑制阳离子的向外扩散,降低氧化反应速率,从而提高高温抗氧化性能。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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真空低压渗碳对304与316L奥氏体不锈钢组织和性能的影响 程茹, 田勇, 宋超伟, 王昊杰 金属热处理    2022, 47 (9): 1-5.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.09.001 摘要 （230）      PDF （660KB）（192）    可视化    采用真空低压渗碳技术对304和316L奥氏体不锈钢进行表面强化,利用光学显微镜、扫描电镜、Thermo-Calc热力学软件、X射线衍射仪和显微硬度计等对渗碳层显微组织、相组成及硬度分布进行分析表征,计算了奥氏体不锈钢渗碳层中不同衍射峰的偏移量及渗碳前后晶格常数的变化量。结合钼对奥氏体不锈钢渗碳过程的影响,对比研究了304和316L奥氏体不锈钢渗碳后,在渗碳层深度、表面硬度及碳化物的析出规律等方面的差异。结果表明,经750 ℃真空渗碳2.6 h后,304和316L奥氏体不锈钢晶格常数分别增加了1.33%和1.14%,形成了由膨胀奥氏体和Cr23C6组成的渗碳层,Cr23C6在渗碳层中主要以条状沿膨胀奥氏体晶界析出,表面硬度较基体硬度均提升了两倍以上。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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化学成分对X32双金属锯条用钢热处理性能的影响 曾斌, 汪净, 梁亮, 陈刚, 苏斌 金属热处理    2023, 48 (5): 83-89.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2023.05.014 摘要 （86）      PDF （4321KB）（189）    可视化    为开发合金含量更低、更经济的X32钢材,制备了两种不同C、N含量的X32钢,通过性能和组织的表征来探讨其可行性。测定了两种X32钢的静态CCT曲线,研究了两种钢钢轧中间坯样热处理后的显微组织和力学性能,并通过两种X32冷轧带钢的工业化试制对热处理试验结果进行验证。研究表明,X32钢通过提高钢水中C、N含量,采用钒碳、钒氮微合金化技术,可实现明显的显微组织细化和强度、硬度提升。在不影响质量的前提下,采用钒碳、钒氮微合金化技术,提高C、N含量来降低Ni、Cr、Mo合金含量是可行的,这为开发更经济的新型X32钢指明了方向。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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3.1%Si取向硅钢显微组织和宏观织构演变 刘永珍, 董丽丽, 刘宝志, 张浩, 麻永林 金属热处理    2023, 48 (9): 238-241.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2023.09.040 摘要 （80）      PDF （2289KB）（179）    可视化    采用蔡司显微镜、X射线衍射仪等检测手段分析Si含量为3.1%的取向硅钢在生产各个阶段(一次冷轧、脱碳退火、二次冷轧、高温退火、拉伸平整退火)的组织形貌和宏观织构。结果表明,Si含量为3.1%的普通级取向硅钢显微组织类型为铁素体,经脱碳退火初次再结晶后平均晶粒尺寸为10.23 μm,经高温退火二次再结晶后晶粒尺寸达到2.0 cm,经拉伸平整退火后取向硅钢的平均晶粒尺寸为2.3 cm,且均匀性提高。在脱碳退火阶段完成初次再结晶后的织构类型以γ织构为主,有一部分高斯织构{110}<001>,经高温退火二次再结晶后织构类型以高斯织构{110}<001>为主,经拉伸平整退火后,高斯织构达到最强最锋锐的程度。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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固溶时效处理对Al-Cu-Mn-Er铸造合金力学性能和显微组织的影响 吴杨, 黄晖, 石薇, 文胜平, 吴晓蓝, 荣莉, 魏午 金属热处理    2022, 47 (6): 7-12.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.06.002 摘要 （175）      PDF （4148KB）（178）    可视化    通过光学显微镜、扫描电镜、XRD、DSC测试、硬度测试和拉伸试验等,研究了不同固溶时效处理对Al-Cu-Mn-Er合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,铸态合金的最佳固溶时效制度为540 ℃固溶12 h、185 ℃时效6 h。该固溶制度下无过热或“过烧”现象,溶质原子充分扩散,铸造过程产生的残留相大量回溶基体,此时,合金硬度值最高,为142.28 HV0.1,抗拉强度为370.37 MPa,屈服强度为300.34 MPa,伸长率为6.50%。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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亚临界热处理对高铬铸铁组织及性能的影响 袁志钟, 刘海明, 鞠玉琳, 陈露, 牛宗冉, 王致远, 曹甫洋, 程晓农 金属热处理    2024, 49 (10): 1-7.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.10.001 摘要 （244）      PDF （4765KB）（173）    可视化    针对高铬铸铁常规淬火-回火过程能耗高的问题,对3种合金成分的高铬铸铁进行亚临界热处理试验,并研究了该工艺对其组织、硬度和表面耐磨性的影响。结果表明,经500~650 ℃保温1~14 h亚临界热处理后,高铬铸铁组织主要是残留奥氏体、M7C3碳化物、(Fe, Cr)23C6碳化物、Mo2C碳化物和珠光体;3种高铬铸铁硬度在550~600 ℃保温6~12 h内均有峰值,峰值硬度最高为57.4 HRC,Mo元素对硬度的影响最大。高铬铸铁在保温过程中析出二次碳化物促使奥氏体发生珠光体相变,珠光体的相变强化和二次碳化物析出强化作用在长时间保温过程中逐渐降低;碳含量相对最高的共晶高铬铸铁经600 ℃保温8 h后耐磨性能最佳。由此可知,提升高铬铸铁耐磨性首先应提高共晶碳化物数量,其次添加Mo等元素提升析出强化效果。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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电致热处理工业纯铝线的强度演化规律 章益, 侯嘉鹏, 袁衢龙, 张振军, 陈玲, 张哲峰 金属热处理    2023, 48 (5): 49-53.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2023.05.008 摘要 （53）      PDF （3454KB）（169）    可视化    分别采用干燥箱和施加电流装置对工业纯铝线进行了传统的退火处理和电致热处理,并研究了不同温度下退火处理和电致热处理对工业纯铝线强度和微观组织的影响规律及机制。结果表明,当热处理温度相同时,与退火态工业纯铝线相比,电致热处理态工业纯铝线的抗拉强度更低,晶粒尺寸更大,施加电流在工业纯铝线内晶界处导致的局部焦耳热温升是电致热处理态工业纯铝线晶粒尺寸更大的主要机制,也是导致电致热处理态工业纯铝线强度更低的本质。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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AlCoCrFeMnZr近共晶高熵合金的组织形貌及耐磨性 王志新, 杨成, 马明星, 王博臻, 董晨, 李尚之, 侯润森 金属热处理    2023, 48 (1): 1-5.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2023.01.001 摘要 （191）      PDF （695KB）（166）    可视化    采用真空熔炼法制备出了AlCoCrFeMnZr近共晶高熵合金,通过XRD、SEM、显微硬度计和摩擦磨损试验机测试了AlCoCrFeMnZr合金的晶体结构、组织形貌、硬度以及耐磨性能。结果表明,AlCoCrFeMnZr合金的物相结构为BCC和HCP双相结构,组织由初生相和细密的片状共晶组织组成。初生相由富Cr、Fe、Zr的HCP相组成,以树枝晶方式生长,片状共晶组织中枝晶区域(α相)主要分布Co、Cr、Fe,晶间(β相)主要分布Al和Zr,符合高熵合金组织及元素分布规律。磨损方式由粘着磨损和磨粒磨损转变为氧化磨损,摩擦因数出现先增加后减少的趋势,平均摩擦因数为0.5432,显微硬度为768.8 HV0.5,具有优良的硬度和耐磨性。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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H13钢激光淬火工艺优化及组织性能 马欣, 史强, 陈雁忠, 李强, 张月婷, 赵龙 金属热处理    2023, 48 (7): 266-270.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2023.07.044 摘要 （68）      PDF （2574KB）（160）    可视化    采用激光淬火对H13钢表面进行强化处理,通过正交试验中的极差分析进行淬火工艺优化,研究了最佳工艺参数下试样的硬度和摩擦磨损性能,并对激光淬火表面进行物相组成分析和显微组织观察。结果表明,最佳激光淬火工艺参数为激光功率600 W,扫描速度6 mm/s,搭接率为20%,该工艺下H13钢淬硬层的平均硬度为774 HV0.1,约为基体的3倍,淬硬层深度为0.87 mm,摩擦因数和磨损量约为0.367和0.0015 g,分别较基体下降了50%和60.5%。淬硬层主要为板条状和针状的混合马氏体,还有残留奥氏体和少量渗碳体。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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金属材料学的“思想” 袁志钟, 戴起勋, 王安东, 鞠玉琳, 曹甫洋, 罗锐 金属热处理    2023, 48 (5): 1-5.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2023.05.001 摘要 （141）      PDF （1390KB）（158）    可视化    从系统综合角度提炼了金属材料学的“思想”,揭示了金属材料性能演化过程的矛盾规律,归纳了合金元素作用的复杂性,讲述了金属材料组织演化的量变与质变规律,阐明了热处理工艺的多向可变性。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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奥氏体化温度对空冷条件下40CrMnSi2Mo钢组织与力学性能的影响 于林然, 刘赓, 杨卓越, 苏杰, 宁静, 丁雅莉 金属热处理    2024, 49 (12): 1-8.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.12.001 摘要 （179）      PDF （5846KB）（158）    可视化    通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)等研究了不同奥氏体化温度(875~975 ℃)对新型Cr-Mn-Si系高强度中碳低合金40CrMnSi2Mo钢在空冷条件下的微观组织和力学性能的影响规律。结果表明,奥氏体化温度为875 ℃和900 ℃时,空冷条件下基体以马氏体组织为主,基体中存在少量未溶相(NbC),原奥氏体晶粒细小稳定性高,抗拉强度分别为1997 MPa和2003 MPa,断后伸长率分别为11.0%和12.0%,断裂韧度分别为70.3 MPa·m1/2和73.6 MPa·m1/2。奥氏体化温度为975 ℃时,NbC溶解度增加,钉扎晶界作用减弱,奥氏体晶粒长大稳定性降低,空冷条件下获得粗大贝氏体/马氏体复相组织,抗拉强度为1980 MPa,断后伸长率为10.5%,断裂韧度仅为77.6 MPa·m1/2。奥氏体晶粒细化对40CrMnSi2Mo钢的强韧性改善效果不明显。试验钢在950 ℃奥氏体化处理后获得超细贝氏体/马氏体复相组织,力学性能达到最佳匹配,抗拉强度为最大值2040 MPa,断后伸长率为12%,同时具有较高的断裂韧度值(86.6 MPa·m1/2)。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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直接激光沉积Fe-Cr-Ni梯度合金钢的组织与性能 战娣, 陈岁元, 宋修文, 陈雪婷, 王玫 金属热处理    2023, 48 (2): 1-9.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2023.02.001 摘要 （119）      PDF （673KB）（157）    可视化    采用直接激光沉积技术制备了具有外强内韧组织性能的12CrNi2Y-50Cr6Ni2Y-70Cr8Ni2Y梯度合金钢试样,利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、硬度计、摩擦试验机等分析手段,对直接激光沉积的梯度合金钢试样的组织结构、界面结合性、硬度梯度分布及耐磨性等进行了研究。结果表明,在优化的激光沉积参数下,成功制备出了无裂纹夹杂缺陷、梯度过渡界面处呈现冶金结合的12CrNi2Y-50Cr6Ni2Y-70Cr8Ni2Y梯度合金钢试样。梯度合金钢的组织呈现出由粒状贝氏体+板条贝氏体+少量马氏体→板条贝氏体+板条马氏体→板条马氏体+片状马氏体的变化趋势,对应硬度呈356 HV0.2→551 HV0.2→712 HV0.2梯度分布,体积磨损率呈现2.01×10-4 mm3·N-1·m-1→1.33×10-4 mm3·N-1·m-1→0.71×10-4 mm3·N-1·m-1的梯度变化。制备的梯度合金钢试样中,由于C与Cr含量增加,试样硬度呈现了由低到高的梯度分布,表面工作层的耐磨性提高了近2.8倍,获得了外强内韧、呈梯度分布的组织与性能;梯度合金钢试样过渡界面附近小尺寸C原子发生了明显的元素扩散,促进了梯度界面的冶金结合。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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超细晶铁素体双峰结构及其对中碳钢力学性能的影响 张家豪, 李红斌, 赵志浩, 徐海卫, 韩赟, 田亚强, 陈连生 金属热处理    2023, 48 (5): 54-59.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2023.05.009 摘要 （70）      PDF （4849KB）（155）    可视化    对含碳0.49%的中碳钢在两相区不同温度下淬火,随后冷轧50%并退火,制备中碳钢铁素体双峰结构。通过扫描电镜(SEM)、背散射电子衍射(EBSD)对双峰结构进行表征,并通过室温拉伸试验分析了双峰结构对力学性能的影响。结果表明,随两相区淬火温度的升高,铁素体平均晶粒尺寸减小;当淬火温度为770 ℃时,试验钢的强度最高,750 ℃时伸长率最高,760 ℃时强塑积最高。当亚微米晶比例为31.4%,粗细晶峰值晶粒尺寸为2.51和0.79 μm时,试验钢具有较好的强塑性匹配。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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等离子喷涂纳米粉体制备技术及涂层研究进展 陈柏森, 孟君晟, 王铀, 史晓萍 金属热处理    2023, 48 (7): 223-236.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2023.07.039 摘要 （60）      PDF （3299KB）（151）    可视化    在现代工业中,等离子喷涂技术已成为提高机械零件表面耐磨、耐蚀性的重要方法。纳米粉体作为喷涂材料,能有效提高等离子喷涂涂层的耐磨、耐蚀、抗氧化等性能,在零部件表面防护应用方面具有研究价值,对于节能环保具有重要意义,已成为国内外表面改性领域的研究热点。基于此,在大量文献研究基础上,根据纳米粉体的制备方式,从固相法、液相法、气相法3方面分析总结了国内外关于纳米粉体再造粒技术的研究,阐述了纳米粉体喂料的制备方式,包括喷雾干燥法、机械研磨法、液相前驱体合成法,并重点分析了液相前驱体合成法的制备方式。从等离子喷涂纳米粉体的选择到涂层的制备,详细综述了纳米涂层在耐磨、耐蚀、热障及自润滑方面的应用成果,还归纳分析了等离子喷涂技术中工艺参数(喷涂功率、喷涂距离、喷枪移动速度、喷涂气体参数)对纳米涂层质量的影响规律。最后,探讨了当前等离子喷涂纳米粉体喂料制备中尚需解决的问题和不足,并展望了等离子喷涂纳米涂层的未来研究方向。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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面心立方高熵合金中层错能对变形机制的影响 张波, 李杰, 吴凯迪, 牛利冲, 万德成, 冯运莉 金属热处理    2023, 48 (8): 225-234.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2023.08.037 摘要 （180）      PDF （4336KB）（150）    可视化    高熵合金可以通过改变合金元素种类及配比等方法,调控合金体系的层错能及相稳定性,进而改变合金塑性变形机制,最终获得优异的综合力学性能。综述了面心立方高熵合金中影响层错能的因素,以及层错能对变形机制的影响,对通过调整层错能改变变形机制的激活顺序,进而影响力学性能的方法进行了展望。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价